何爲“線速”?

LAN交換機等產品目錄中,在表示設備性能的項目裏有“線速(Wire Speed)”這麼一個說法。如“實現了線速的LAN交換機”、“支持線速從而實現高性能”等,經常在宣傳產品時使用,讓人覺得是速度快的意思,可實際上真是那麼回事嗎?今天我們就來看看“線速”這個詞。

  先說一下答案,線速是指理論上線纜通過最大幀數時的狀態。也就是應該這樣來想這個詞:正如傳輸速度與吞吐量一樣,表示的不是○○Mbps這樣的速度,而是指幀通過時的狀態。

  要想在傳輸速度一定的線路中處理儘可能多的幀,必須要使幀最小。如果是以太網,MAC幀最小爲64B,這種64B的幀最大限量通過線纜的狀態就是“線速”。那麼具體而言到底有多少幀通過呢?10M以太網1秒爲1萬4881個,100M以太網爲10M的10倍--14萬8810個。

  在LAN交換機之類的產品目錄中所說的“支持線速”,表示的是:線纜中流過的幀數理論上支持最大幀數。LAN交換機負責傳送接收到的每一個幀。其處理過程是:首先找到幀上記錄的接收MAC地址,然後判斷這個接收MAC地址的計算機位於哪個端口,最後向這個端口發送幀。一句話,平時所說的“傳輸處理”,其實指的就是LAN交換機做的這些工作。

  如何提高處理速度取決於LAN交換機的性能。在線速狀態下,也就是LAN交換機接收了單位時間裏線路處理的最大幀數的狀態下,只要能毫無延遲地處理幀,就可以說這一LAN交換機具備了充分的處理性能,這就是“支持線速”的意思。

  另外,LAN交換機的所有端口都以線速接收幀,並能無延遲地處理被稱爲“無阻塞(Nonblocking)”,之所以這樣叫是因爲設備內部沒有等待處理的幀(沒有阻塞)。
沒錯,偶承認線速不是重點,但是能達到線速是購買設備的基本要求。
一般情況下, 號稱線速,在實際測試中(實驗室),普遍只有大包(1500字節)時纔可以達到線速,當採用小包(64字節),此時就不能保證達到線速。具體可以看看一些評測報告。

我認爲在產品選型時,對高端產品,購買產品時,不必要選擇很高的背板帶寬,但是一定要有擴充到線速背板帶寬的能力。cisco catalyst 5500系列就是一個悲慘的教訓,其背板帶寬一直限制在3.6G,而且無法升級背板帶寬,導致設備根本就無法發揮作用。
而對於低端的產品,則購買時就應該要求線速(因爲低端產品普遍不是模塊化的)。

線速只是一個基本要求,只是產品性能的一部分。
俺認爲線速這個概念只能作爲一個參考,不應該成爲選擇設備的重點。雖然在局域網中出現蠕蟲類病毒會引起端口的帶寬被全部佔滿,但這是少數情況,而且屬於非正常現象,網絡管理員有義務和責任避免這種情況出現。在網絡正常使用時,端口帶寬被全部佔用的情況非常少見。此其一。

其二,決定交換機處理能力,包括數據包傳輸的最大速度,因素很多,並不僅僅取決於背板帶寬。何況,不同廠商使用的芯片技術不用,參數值的代表意義就不那麼重要了。

其三,爲什麼說,看重“線速”這個概念會被欺騙呢?如果接觸過華爲的銷售或售前,你會發現,他們對你說的次數最多的話是:我們的設備能夠達到線速,cisco的不能。如果這一句話決定了你對兩種產品的印象,那麼你就上當受騙了。因爲實際上,線速對客戶的意義真的不大。就拿我們的機房來說,3、4百臺的服務器,提供千兆服務的有幾十臺,即使在高峯時期兩臺catalyst 6509,每臺的所有端口的流量加在一起也就3、4個G,32G的背板帶寬足夠了,我爲什麼要256G的背板?
另外,華爲的產品也不見得向他們宣稱得那麼好。除了背板帶寬,CPU主頻也是他們經常炫耀的。可是一臺華爲的6506交換機,只通過幾臺二層交換機連接了100臺左右的主機,劃了幾個vlan,做個vlan間路由,總流量才幾兆,CPU佔用率就達到了15%。而同樣情況下cisco的設備cpu佔用率一般是1%,決不會超過3%。因此,華爲設備的背板參數也就同樣不可信。
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